Чи небезпечні нанотехнології
Подобається це комусь чи ні, але у галузі нанотехнологій зараз відбувається справжній бум. Досить сказати, що починаючи з 2001 року американці інвестували в ці технології близько 10 мільярдів доларів, а в Україні до кінця цього року сума вкладень повинна становити 310 мільярдів рублів.
Чому потрібно працювати з такими мікроскопічними величинами? «А тому що такі малі частинки поводяться вкрай незвично, не підкоряючись законам класичної фізики», — пояснює Алексіс Вінь, інженер «ІНЕРІС'а» (Французький Національний інститут природоохоронних технологій та екологічних небезпек). — Ось, наприклад, золото. Нижче за певну межу оптичні властивості його молекул змінюються: молекули починають відбивати не жовтий, а червоний колір!»
Вчені чесно зізнаються, що вони не в змозі поки докладно пояснити химерні правила наносвіту. Ясно одне: що менше розміри частки, то вона пов'язані з навколишнім середовищем і активніше реагує її зміни. А все тому, що коли ми зменшуємо об'єкт, його обсяг скоротиться більшою мірою, ніж площа його поверхні. Тобто чим менше частка, тим більше її атомів розташовується над глибині, але в периферії. Візьмемо магеміт, магнітну форму оксиду заліза. На мікрометровому рівні нічого дивного помітити не можна. Зате коли діаметр його частинок зменшується, переходячи за межі 10 нанометрів, він відразу перетворюється на крихітний сачок, здатний вловлювати отруйні речовини, зокрема миш'як. Тому багато дослідників пророкують йому велике майбутнє, адже описана властивість дуже знадобиться, наприклад, для очищення води в колодязях, які в населених пунктах країн часто бувають отруєні природним миш'яком.
Чи вийшли нанотехнології зі стін лабораторій?
Так. Згідно з даними, представленими Французьким агентством з безпеки та охорони навколишнього середовища, наночастинки вже в наші дні введено до складу близько 600 різних товарів. Найпростіший приклад — діоксид титану, який є фільтром, що затримує ультрафіолетові промені в кремах від засмаги. Іншу частинку - вуглецеву нанотрубку, або УНТ - можна виявити у багатьох спортивних виробах: від велосипедних рам та дощок для серфінгу до тенісних ракеток. «0, їх там зовсім небагато, — уточнює Даніель Бернар, інженер французької фірми «Аркема», яка робить такі трубки.
— У кожній із ракеток, якими користуються тенісисти зі світовим ім'ям, міститься менше 2 грамів УНТ, але навіть такої мізерної, здавалося б, кількості цілком вистачає, щоб зробити ці ракетки суперміцними; завдяки наявності нанотрубок значно скорочується кількість мікротріщин, зазвичай винних у поломках». Автомобільна та авіаційна промисловості незабаром також зможуть широко вдаватися до використання наночастинок для отримання більш міцних та легких матеріалів.
Цікаво, що нанотехнології зовсім не є дітищем 21 століття. Німецькі вчені нещодавно виявили УНТ у складі середньовічних східних шабель. Холодна зброя сарацинів була така гостра, що, кажуть, їм можна було розрізати навпіл шовкову хустку, підкинуту в повітря. У процесі виготовлення клинків розпечену добела сталь піддавали різкому охолодженню. В результаті з вуглецю, частинки якого містяться в будь-якій сталі, утворювалися спонтанно нанотрубки.
І про що ж тоді турбуватися?
Нанотехнологія – модна тема, про яку говорять постійно. І в хорі голосів нерідко чути ті, хто попереджає про можливі небезпеки. Візьмемо медицину.У найближчому майбутньому дослідники сподіваються використати нанотехнології для того, щоб доставляти ліки до того чи іншого місця організму. Кращих кандидатів на виконання цієї ролі, ніж вуглецеві нанотрубки, не придумати. З одного боку, вони мають достатній обсяг для заповнення їх необхідними лікарськими препаратами, а з іншого, мікроскопічний розмір дозволяє ввести їх у хворі клітини для того, щоб безпосередньо всередині вивільнити ліки. Гранично цілеспрямований, а отже, і набагато ефективніший курс лікування! Що й казати: на папері сценарій революційного методу лікування виглядає надзвичайно привабливо! Але одне питання все-таки виникає: "А як відреагує на подібну допомогу людський організм?" Тому розсудливі лікарі налаштовані не так вже й оптимістично, вони вимагають експериментальних перевірок наночастинок на токсичність.
Вуглецеві нанотрубки - УНТ - виходять із графітових площин - сітки атомів вуглецю. Розміри нанотрубок вражають уяву: кілька мікрон у довжину, а діаметр у 100 разів менший, тобто нанотрубка в 10 000 разів тонша за волосся! Не менш дивовижні і їх фізичні властивості: так, сплетений з нанотрубок канат у десять разів міцніший за сталевий трос такого ж діаметра. А оскільки УНТ — це ще й відмінний термо- та електропровідник, то легко зрозуміти, як чекають промисловці повсюдного впровадження подібних технологій.
Отже, токсичні чи ні?
Робота з УНТ
Наножучки та наночіпи — майбутні всюдисущі шпигуни?
Ви коли-небудь чули про електронні пристрої RFID? (Абревіатура англійського терміна Radio Frequency Identification, що означає радіочастотна ідентифікація). Ці товарні етикетки XXI століття де-не-де замінюють штрихові коди. УПарижі ними обладнані багаторазові проїзні квитки на метро, що автоматично відкривають турнікет. В даний час вони розміром з поштову марку. Цього цілком вистачає, щоб помістити на них достатній обсяг пам'яті (з особистими даними людини та її медичною картою), а також невелику антену у формі плоскої змійки, щоб можна було передавати на відстані потрібні відомості. І що ми маємо у результаті? А те, що за певних умов, будь-яка інформація, від найбанальнішої до строго конфіденційної, стає за бажання доступною. Схоже на телевізійні «реаліті-шоу», чи не так? А тепер уявіть на хвилину, що почнеться завтра, коли нанотехнології дозволять створити невидиму людському оку апаратуру, що підслуховує і підглядає. У французькій Національній комісії з інформатики та громадянських свобод, співробітники якої стежать за дотриманням недоторканності приватного життя, сприйняли проблему з усією серйозністю. «Це справжній виклик сучасному суспільству», — каже голова комісії Алекс Тюрк, — за нинішніх темпів розвитку організація системи загального контролю стане можливою вже через п'ять-десять років». Перспектива, від якої волосся стає дибки. Вдома, на вулиці, в школі, в офісі... та де завгодно можна буде накидати міріади наножучків, здатних вдень і вночі стежити за кожною людиною. «Це буде нечуване порушення основних прав людини, зазіхання на нашу свободу, – попереджає Алекс Тюрк. — Відчуваючи, що за ними ведеться невпинне стеження, люди почнуть цензурувати власну промову… і зрештою всі говоритимуть і думатимуть одне й те саме. Я називаю це ментальним клонуванням! Але як уникнути таких жахів? «Ми уважно стежимо за перебігом наукових досліджень, – відповідає Алекс Тюрк, – і готуємовідповідні рекомендації французьким парлам». А нам залишається лише сподіватися, що виробництво наножучків, з вини яких кожен з нас ризикує виявитися об'єктом постійного незримого спостереження, буде суворо заборонено.